中微子静质量的宇宙学效应

中微子在宇宙演化过程中具有十分特殊的地位。在宇宙的轻子时期之后,中微子的数密度要比重子的数密度约大109倍。中微子是唯一的始终可与光子数密度相比拟的粒子。因此,中微子是否具有静止质量,将极大地影响着宇宙中的质量密度,从而影响着宇宙演化的进程。特别是,对于那些与质量密度有关的宇宙学问题,例如宇宙的封闭或开放、宇宙中的引力成团过程等等,中微子的静质量有明显的作用。     

宇宙真空量子涨落、宇宙弦及宇宙不均匀性的起源

宇宙中的物质分布是相当不均匀的,有的地方密度高,有的地方密度低,形成各种尺度的成团结构.例如,星系、星系团、超星系团等是高密度区;巨洞则是低密度区.宇宙学中一个待解决的课题,就是说明为什么会有这种非均匀性. 首先,有很强的证据表明,宇宙在早期是相当均匀的,没有今天所观测到的非均匀性.最主要的证据是微波背景辐射的各向同性.观测证明,3K背景辐射的各向异性不超过万分之一,甚至十万分之一.背景辐射是宇宙早期遗留下来的,因此它的高度各向同性标志着宇宙早期物质分布的均匀性.其他的均匀性证据是:二.各种天体中的氦含量相当一致,按重…     

高能天体物理前沿鸟瞰(下)

 中子星的质量有一个上限,其值大约在3个太阳质量左右.质量大于上限的星,引力坍缩后不能形成稳定的中子星,而将形成黑洞.黑洞是引力非常强的空间范围,其中的光也不能逃离黑洞.黑洞的可能存在,象中子星一样,也是三十年代就预言了.同样,它也是直到六十年代才受到重视,成为天体物理中最常见的名词之一.     

高能天体物理前沿鸟瞰 (上)

 很容易确定天体物理诞生的日子,也很容易确定现代宇宙学诞生的日子.前者由基尔霍夫的太阳光谱观测确定,后者由爱因斯坦发表第一个宇宙解确定。但是,很难确定高能天体物理诞生的日子.也许可以作为高能天体物理诞生标志的是巴德和兹威基于1934年发表的一篇论文,题目为《超新星和宇宙线》.     

强耦合的动力学Jahn-Teller效应理论

本文讨论了强耦合情况的、即电子的静态畸变能量大于晶格或分子振动量子能量的情况的动力学Jahn-Teller效应。我们发展了一种适用于强耦合情况的微扰方法,在其中将本征值及本征函数依照电子振动耦合系数的倒数或振动量子能量与静态畸变能量之比展开成幂级数,具体讨论了O_h点群中的Г₈态,求得了电子振动能级。区别于弱耦合情况的特点主要在于:1)虽然并不发生静态畸变,但是振动模的简并性及频谱却都发生了变化;2)如果与电子相耦合的振动模是“调谐”的,则电子及晶格振动的集体运动模将出现,这个理论能被用来解释Weinstock等人所做的关于TcF₆及ReF₆的红外光谱以及Raman光谱的实验结果。     

论三能级变频器

本文计算了三能级(E₃>E₂>E₁)量子变频器输出的相干部分与非相干部分的线型。分别对光频波之间、光频波与微波间以及微波间的变频作了讨论。三能级量子变频器有两类工作方式。在方式Ⅰ中,泵频率～1/?(E₂—E₁),输入讯号频率～1/?(E₃—E₂),输出讯号频率～1/?(E₃—E₁)。在方式Ⅱ中,泵频率～1/?(E₃—E₂),输入讯号频率～1/?(E₂—E₁),输出讯号频率～1/?(E₃—E₁)。本文计算表明对于光频波段的变频,工作方式Ⅱ是比较优越的。     

关于光激射器的线宽

本文从描述光激射器工作的基本方程出发,讨论了光激射器光束线宽的“短期”(short-time)部分。通常都以下式描写这部分线宽:△v_s=(8πhv(△v′)²)/P,(1)其中△v′是谐振腔电磁模的半宽度;v为光束频率;P为输出功率。我们的主要结论可以归结为以下三点:(1)线宽主要是由与电磁模耦合的耗散体系引起的,与分子耦合的耗散体系的贡献是可以忽略的;(2)在单模近似下,只要分子的线宽比电磁模的线宽大得多,则(1)式是正确的;(3)如果多模谐振腔中激发模与其他模之间的相互作用是强的,则式(1)将被推广为 △v_s=(8πhv(△v′)²)/P+(4hv(△v′))/P somefromn=(λ′≠λ)(r_λλ′²/(rλ′),(2) 其中r_λλ′是相关弛豫系数;r_λ′是模λ′的线宽。在某些情况下,式(2)中第二项可以比其第一项还大。所以,这可能是目前关于线宽的实验结果与由式(1)计算结果不相符合的原因之一。     

强磁场中相对论性电子的拉曼散射

根据脉冲星的辐射特征推测,在这种中子星的表面存在高达10~(12)—10~(13)高斯的强磁场。有关X射线密近双星的种种探讨,也倾向于认为在其X射线子星上有很强的磁场。为了处理在这种条件下的辐射转移或者不透明度等天体物理问题,例如X射线在吸积柱或吸积层中的转移等,有必要把有关强磁场的各种基本过程分析清楚。     

引力闪烁、背景辐射的各向异性及宇宙物质分布的非均匀性

宇宙物质分布的非均匀性中的随机成分,会引起宇宙距离上的辐射源的强度闪烁。这种引力闪烁效应是背景辐射的小角度各向异性的一个起因,亦即复合时期之后的密度非均匀性,也会对背景辐射的各向异性有所贡献,因此,根据背景辐射的观测结果,可以给出宇宙物质分布的非均匀性的一个上限。结果表明,如果宇宙是封闭的,则宇宙中的物质总合(包括发光物质及不发光物质)的分布可能始终没有发展出较大的非均匀性,即目前宇宙中的总质量分布可能依然是相当均匀的。     

对《宇宙学红移的可能解释》一文的意见

张操同志在《宇宙学红移的可能解释》(以下简称《解释》)一文中,企图说明河外星系谱线红移的成因.我们认为,该文所提出的理论的关键部分是错误的.这里,简短地阐述一下. 作为一个以传播机制解释红移现象的理论,最少应当证明:光在传播过程中,频率将变小.也就是说,观测者所接收到的光的频率,要比光源所发射的频率低.然而,从《解释》所给的基本方程出发,恰恰不能证明这一点. 现在,我们来证明:依据作者的基本方程,即则观测者所收到的频率将与发射的频率完全相同.例如,在原点r=0处,有源发射频率为w0的光,按上述方程应有其中常矢量p表示源强及偏振…